Speciale microben zetten stabiele gen-uitschakelingsaanvallen op mijten of virussen op
Een test van genetische sabotage biedt nieuwe hoop voor het bestrijden van een van de grootste gevaren voor de gezondheid van honingbijen, de kleine, ziekteverspreidende, vetzuigende Varroa mijt (gezien geklemd aan de zijkant van de dichtstbijzijnde bij).
Let op dodelijke, vetzuigende mijten en vleugelvernietigende virussen. Speciaal ontworpen darmmicroben kunnen honingbijen verdedigen door hun vijanden te verleiden tot zelfvernietiging.
Staafvormig Snodgrassella bacteriën, die veel voorkomen in bijendarmen, zijn ontworpen om dubbelstrengige RNA-moleculen vrij te maken die de genactiviteit in een mijt of virus verminderen. De plaag saboteert zichzelf dan door enkele van zijn eigen vitale genen af te sluiten. Deze strategie kaapt een natuurlijk biologisch proces genaamd RNA-interferentie of RNAi (SN: 10/4/06). De darmbacteriën die dit gerichte desinformatiewerk produceren, ‘zoiets als een levend vaccin’, zegt microbioloog Sean Leonard van de Universiteit van Texas in Austin.
De gerichte aanpak van het RNA intrigeert wetenschappers die geïnteresseerd zijn in het bestrijden van plagen of andere problemen, terwijl ze de kans minimaliseren dat onschuldige omstanders worden gekwetst.
Eerder werk toont aan dat het direct doseren van bijen met het aangepaste RNA ook kan werken, zegt Leonard, maar het spul is duur om te maken en breekt snel af. Een darmmicrobe kan echter het RNA blijven maken en de voorraad aanvullen.
In een vereenvoudigde test richtten Leonard en collega’s zich op twee van de grote bedreigingen voor honingbijen in Noord-Amerika: vetzuigend, parasitair Varroa
mijten en het vervormde vleugelvirus dat die mijten onder bijen verspreiden (SN: 18-1-19). In een opstelling met alleen jonge bijen, de speciaal ontworpen darmmicroben hielpen de bijen beschermen, melden de wetenschappers op 31 januari Wetenschap.
Voor de mijtentest volgden de onderzoekers het lot van het ongedierte. (Het verzamelen van mijten om zich onder experimentele bijen te verspreiden is gemakkelijk, zegt Leonard. Vind gewoon besmette bijen en bestuif ze met poedersuiker. Mijten vallen af in een geleedpotige douche.) Mijten hadden ongeveer 70 procent meer kans om binnen 10 dagen te sterven bij het voeden met bijen met de booby-trapped darmmicroben.
Virustests zagen er ook veelbelovend uit. Bijen met beschermende bacteriën kregen 10 dagen na blootstelling aan het vervormde vleugelvirus een 37 procent hogere overlevingskans.
Dit experiment is een principieel bewijs, zegt Leonard. Honingbijen leven niet echt zoals in de test – in kleine kooiachtige kooien van 20 even jeugdige vriendjes. Deze darm-microbe-techniek zou moeten werken in de complexiteit van een volle korf. En de beschermende bacteriën zouden ook moeten werken binnen een volledig bijenmicrobioom, de verzameling bacteriën en andere microben die in de ingewanden van de insecten worden aangetroffen.
“Bijen hebben dit opmerkelijk consistente en geconserveerde microbioom”, zegt Leonard ondanks de omwenteling van de metamorfose. Wanneer een bijenlarve verandert in een volwassene, verliest hij zijn oude darmwand en de microben die daar leefden. De pas volwassen bijen vullen hun microbioom aan van bijenkorven. Normaal verschijnen er steeds vijf soorten bacteriën, waaronder de
Snodgrassella bacteriën ontwikkeld voor deze test.
Het gebruik van die bacteriën om het dubbelstrengige RNA te leveren, is ‘een echt nieuwe en coole manier om dit systeem te leveren’, zegt honingbij-epidemioloog Dennis van Engelsdorp van de Universiteit van Maryland in College Park.
Maar hij waarschuwt dat het daadwerkelijke gebruik nog ver weg is. Naast de onvermijdelijke valkuilen bij het proberen op te schalen van een kleine laboratoriumtest, ziet hij enkele grote vragen om over na te denken. Met RNAi: “je zet genen uit, en er moet een heel gezond debat zijn over hoe we dit reguleren?” hij zegt.
Het gebruik van darmbacteriën om zo’n sterk effect op het ongedierte te krijgen, is ‘een groot probleem’, zegt entomoloog Jay Evans van het Bee Research Laboratory van het Amerikaanse Department of Agriculture in Beltsville, MD. ‘We hebben jarenlang met gemengde resultaten geprobeerd, waarschijnlijk omdat de andere vormen van [RNA] levering is slecht. ” Maar of de wereld klaar is voor bijen met genetisch gemanipuleerde darmmicroben is iets anders. Hij verwacht niet dat deze bijen binnenkort door de amandelboomgaarden of appelboomgaarden zoemen.
